鄂爾多斯盆地延安三角洲長4+5和長6油氣聚集模式

李愛榮，王維喜，武富禮，趙靖舟，張 惠

(1. 西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西西安710069; 2. 西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710065; 3. 延長油田股份有限公司南泥灣采油廠，陜西延安716000)

1 地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地形成于晚三疊世，當(dāng)時為大型的內(nèi)陸湖泊［1-2］。近湖盆自西北向東南方向依次發(fā)育了定邊三角洲、吳起三角洲、子長-安塞-志丹三角洲、延安三角洲、宜川三角洲(圖1)。根據(jù)油氣層縱向分布規(guī)律，自下而上將其劃分為10 個油層組:即長10—長1 油層組［3］。

鄂爾多斯盆地是一個中、新生代盆地疊加在古生代盆地之上的復(fù)合盆地，盆地邊緣斷裂褶皺較發(fā)育，盆地內(nèi)部構(gòu)造相對簡單，區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜，地層傾角小于1°，千米坡降為7～10 m。

圖1 鄂爾多斯盆地長4 +5 和長6 三角洲分布Fig.1 Chang 4+5 and Chang 6 delta distribution in Ordos Basin

延安三角洲位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡東南部，該三角洲平面之上發(fā)育多個油藏?？v向上發(fā)育多個含油層位，主力含油層系為長4 +52、長61和長62組成的延長組中部組合［4］。

2 油藏分布特征

2.1 成藏要素

2.1.1 烴源巖

鄂爾多斯盆地三疊系延長組烴源巖主要為長4 +5—長8 段的暗色泥巖，并以長7 段為主，長7 生油巖分布面積最廣、有機(jī)質(zhì)豐度最高，是整個鄂爾多斯盆地的主力烴源巖［5-7］。

2.1.2 儲-蓋組合

長4+5 油層組蓋層在陜北斜坡東部廣泛分布，巖性主要為泛濫平原相、沼澤相泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖及煤線。研究區(qū)蓋層表現(xiàn)為綜合性蓋層，即蓋層以砂泥互層的形式出現(xiàn)，一般由多段厚度不等的泥巖組成［8-10］。

2.1.3 輸導(dǎo)體系

研究區(qū)長4 +5 和長6 油氣主要來自下伏長7 生油巖，其運移聚集既具有垂向運移方式又具有側(cè)向運移方式［11-12］。

2.1.4 圈閉和保存條件

鄂爾多斯盆地陜北斜坡三疊系延長組油藏的形成和分布主要受沉積相控制，圈閉類型受沉積相帶控制明顯，以巖性圈閉為主［13-15］，成藏時間在早白堊世晚期，成藏之后未發(fā)生大型破壞性運動。

2.2 平面分布規(guī)律

2.2.1 長4 +52油藏

長4 +52油藏分布主體呈北西-南東向帶狀展布，在帶的中部向北東方向有所延伸呈“T”字型分布。按照油藏分布的情況劃分為A 和B 兩類區(qū)(圖2)。

A 類區(qū):油藏分布較為密集，是油藏分布、富集的最有利區(qū)域。有河莊坪、川口、南泥灣、延長等油田。B 類區(qū):在A 類區(qū)的西南部，為較有利分布區(qū)，目前僅發(fā)現(xiàn)勞山油田。

長4 +52油藏的這種分布特征與沉積背景有關(guān)。本期沉積的物源為北東-南西方向，當(dāng)時湖岸線呈北西-南東向分布。一般認(rèn)為，湖岸線左右由于距油源近，是油藏形成的有利部位。油藏分布的主體形態(tài)與湖岸線方向吻合，正是基于這一原因。此外，條帶中部位于三角洲的主體沉積區(qū)，砂巖相對發(fā)育，油氣運移條件較好，因此形成了向東北延伸的油藏條帶。但由于長4 +5 儲層發(fā)育差于長6，縱向上也距油源相對較遠(yuǎn)等原因，故形成油藏的密度較長6 油藏要小。

2.2.2 長61油藏

長61油藏主體呈北東-南西向席狀展布，是延安三角洲上儲量最大、分布最廣的油藏。按照油藏分布的情況又劃分為A，B 和C 類區(qū)(圖3)。

A 類區(qū)分布范圍大，油藏分布密集，基本連片分布，單油藏的含油面積也大，是油藏分布、富集的最有利區(qū)域。發(fā)育有川口、南泥灣、延長、甘谷驛、王家川等油田。B 類區(qū)在A 類區(qū)的西北部和東南部延展的兩個條帶，有河莊坪油田、南泥灣油田，為油藏較有利分布區(qū)。C 類區(qū)在三角洲的西南部，目前僅發(fā)現(xiàn)勞山油田。

圖2 延安三角洲長4 +52油藏平面分布Fig.2 Plane view of Chang 4 +52 reservoir in Yan’an delta

圖3 延安三角洲長61油藏平面分布Fig.3 Plane view of Chang 61 reservoir in Yan’an delta

長61直接上覆的長4 +5 泥質(zhì)巖類是盆地較好的蓋層，這種良好的儲蓋配置正是長61在位于三角洲主體部位的A 區(qū)形成本區(qū)規(guī)模最大的油田群的主要原因。B 區(qū)處在三角洲的邊緣，油氣運移的條件相對較差，但由于其分布在距油源較近的區(qū)域，也形成了一定的油藏。而C 區(qū)處在構(gòu)造的低部位，主要作為油氣運移的通道，只有在特殊的條件下，才能形成油藏，因此在這一區(qū)內(nèi)油藏分布最少。

2.2.3 長62油藏

與長61相比，長62油藏分布更偏東北方向。而在西南區(qū)則形成狹長的條帶。按照油藏分布的情況又劃分為A 和B 類區(qū)(圖4)。

圖4 延安三角洲長62油藏平面分布Fig.4 Plane view of Chang 62 reservoir in Yan’an delta

A 類區(qū)分布范圍大，油藏分布密集，單油藏的含油面積也大，是本層油藏分布、富集的最有利區(qū)域。發(fā)育有南泥灣、王家川、甘谷驛、延長等油田。B 類區(qū)在A類區(qū)的西北部和東南部，有河莊坪油田，川口油田，南泥灣油田，為較有利分布區(qū)。

長62油藏的這種分布特征也與沉積背景相關(guān)。長62在長61之下，即更接近油源，理論上更容易捕獲油氣。但因為長61以砂巖發(fā)育為主，作為蓋層或遮擋的條件較差。長62油藏一般是在上部長61儲層油氣充注飽和的情況下才會發(fā)育形成，否則其往往會扮演運移通道的角色。與長61相比，長62油藏發(fā)育更靠近北東方向就是這一原因所致。

2.3 長4 +5 和長6 油藏縱向分布

圖5 延安三角洲長4 +5 和長6 油藏剖面Fig.5 Profile of Chang 4 +5 and Chang 6 reservoirs in Yan’an delta

通過油藏剖面分析(圖5)，最西緣1014 井代表了長4 +52小層中的B 類油藏的油層發(fā)育情況，油層發(fā)育2 層，發(fā)育多個干層，在長61和長62小層未發(fā)育油層;而中間的叢351-8 井代表了各小層A 類油藏的油層發(fā)育情況，油層發(fā)育多，單油層厚度也大;其左、右兩口井則代表了長61和長62小層B 類油藏的油層發(fā)育情況;最東緣的北456 井可歸為長62小層中A 類油藏的油層發(fā)育情況，但是該井距離油源較遠(yuǎn)。

3 油氣聚集模式

根據(jù)前面的研究認(rèn)為，運移通道的優(yōu)劣與距離油源的遠(yuǎn)近是油氣聚集的主控因素。

運移通道可以分成主運移通道及次運移通道，所謂主運移通道是指三角洲砂體主要疊置分布區(qū)，也是地層中的高滲透帶，油氣運移能力較強(qiáng)［16］。

延安三角洲主體大都沉積在張家灘湖相黑頁巖之上，因為湖的中心在西南方向，越靠近湖中心，其張家灘黑色頁巖越厚，作為生油巖的品質(zhì)越好，生油能力越強(qiáng)，油源供應(yīng)越充足［17-18］。

3.1 主運移通道近源聚集模式

油氣主要由主運移通道供應(yīng)，油藏分布距油源較近，具有油源充分的優(yōu)勢。但不利之處在于，相對于遠(yuǎn)源聚集區(qū)，處在構(gòu)造的低部位，較低層位(如長62)的油氣更具有向構(gòu)造高部位或上覆層位運移的傾向，因此對較低層位的油氣聚集不利。屬于此類的有南泥灣油田、川口油田等。這一模式中，長4 +52和長61油藏最為發(fā)育，而長62油藏則相對較差。

3.2 主運移通道遠(yuǎn)源聚集模式

油氣主要由主運移通道供應(yīng)，油藏分布距油源較遠(yuǎn)，油源條件差于上一種模式。其有利之處在于，由于其上傾方向為遮擋區(qū)(圖6)，處在構(gòu)造的低部位，較低層位(如長62)的油氣向高構(gòu)造部位運移受阻，當(dāng)上覆地層油氣充注飽和后，如果油源充足，也可以聚集成藏，因此對較低層位的油氣聚集有利。但由于油源條件相對較差，不利于較高層位(如長4 +5)油藏的形成。屬于此類的有姚店、延長、甘谷驛、王家川等油田。這一模式中，長61和長62油藏最為發(fā)育，而長4 +5 油藏則相對較差。

3.3 次運移通道近源聚集模式

油氣主要由次運移通道供應(yīng)，盡管油藏分布距油源較近，但由于供應(yīng)不暢，油源條件相對較差。形成的油藏規(guī)模小，平面分布的密度小。如河莊坪、南泥灣油田等。

圖6 延安三角洲長4 +5 和長6 油氣聚集模式示意圖Fig.6 Accumulation patterns of Chang 4 +5 and Chang 6 in Yan’an delta

3.4 次運移通道遠(yuǎn)源聚集模式

由于運移及油源條件差，目前尚無油藏發(fā)現(xiàn)，但不排除有小型油藏發(fā)現(xiàn)的可能。

3.5 近源逸散區(qū)模式

油源條件好，但由于油氣具有向構(gòu)造高部位運移的特點，油氣聚集的能力有限，在特殊的情況下，如圈閉條件特別優(yōu)越等，也可以聚集成藏。此模式有勞山油田?？偟奶攸c是油藏規(guī)模小，根據(jù)石油補償成藏規(guī)律，油藏一般在上部層位發(fā)育［19］。

4 結(jié)論

1)延安三角洲油氣聚集成藏主要受運移通道的優(yōu)劣與距離油源遠(yuǎn)近兩個因素的控制。

2)延安三角洲油氣聚集模式分為5 種，即:主運移通道近源聚集區(qū)、主運移通道遠(yuǎn)源聚集區(qū)、次運移通道近源聚集區(qū)、次運移通道遠(yuǎn)源聚集區(qū)、近源逸散區(qū)模式。

3)根據(jù)延安三角洲油氣聚集模式，對于鄂爾多斯盆地其他三角洲的油氣聚集模式可以起到借鑒作用，有利于新油氣田的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)。

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